Zinkmangel - wann sollte man daran denken
Zink ist ein ubiquitäres Spurenelement und im Körper mit einem Gesamtbestand von 2–3 g in allen Geweben – in höheren Konzentrationen in Muskelknochen, Leber, Nieren, im blutbildendem System, in Haut und Thymus – vorhanden. Zink ist als katalytisches Zentrum Bestandteil etlicher Enzyme und als Cofaktor der DNA-Polymerase, der reversen Transkriptase, der RNA-Polymerase und des Protein-Elongationsfaktors an allen Wachstums- und Regenerationsvorgängen beteiligt.
Die Zink-Homöostase wird über die enterale Resorption und die Zinkaufnahme in der Leber sowie über die renale Ausscheidung reguliert.
Ein Zinkmangel zeigt in der Regel unspezifische Symptome wie Wachstumsstörungen, Adynamie, Infektanfälligkeit,Wundheilungsstörungen, Haarausfall, Ekzeme, brüchige Fingernägel. Auch bei Akne und Neurodermitis gilt der Einfluss von Zink als gesichert. Bei Fertilitätsstörungen gehört die Abklärung eines Zinkmangels mittlerweile zum Standard.
Folgende Funktionsstörungen stehen bei einem Zinkmangel im Vordergrund:
Sinnesorgane
Diagnostik
Die Blutentnahme muss nüchtern erfolgen, da die Zinkkonzentration nach Nahrungsaufnahme abfällt. Hämolyse führt aufgrund der 10-fachen Zinkkonzentration in den Erythrozyten zu falsch hohen Serumkonzentrationen. Daher muss auch die Zentrifugation des Vollbluts zur Serumgewinnung möglichst innerhalb von 2 Stunden erfolgen.Bei Absinken der Zinkkonzentrationen im Serum liegt bereits ein signifikanter Zinkmangel vor, da im Körper Zinkreserven in Muskulatur und Knochen vorliegen. Prinzipiell ist der Zinkgehalt z. B. im Muskelgewebe oder in den Haaren aussagekräftiger zur Beurteilung des Zinkstatus, aber in der täglichen Praxis sicher zu aufwendig.
Schwangerschaft
Während Schwangerschaft und Laktation beträgt der tägliche Zn-Bedarf 12–13 mg. Zn wird vorwiegend in den letzten 10–12 Wochen von der Mutter auf das Kind übertragen und in den letzten 3 Wochen werden täglich 0,5–0,75 mg vom Kind aufgenommen. Nach der Entbindung benötigen die Neugeborenen die ersten Wochen 0,3–0,5 mg pro kg und Tag.
Parenterale Ernährung (PE)
Patienten mit PE benötigen, abhängig von der jeweiligen Situation, folgende Zn-Substitution:Liegt kein gastrointestinaler Verlust vor, wird eine Gabe von 3–4 mg/Tag empfohlen.Bei Vorliegen von Fisteln, Diarrhoe oder intestinaler Drainage die Gabe von 12 mg pro Liter Flüssigkeitsverlust.Bei Verbrennungen 36 mg/Tag.Kleinkinder 0,3 mg, ältere Kinder 0,05 mg und in der Wachstumsphase 0,1 mg jeweils pro kg Körpergewicht und Tag.Diarrhoe
Die Diarrhoe ist die zweithäufigste Todesursache bei Kindern unter 5 Jahren. Deshalb haben die WHO und die UNICEF die Gabe von Zn für 10–14 Tage während und nach der Episode empfohlen. Eine Metaanalyse zeigt, dass die Zn-Gabe die Diarrhoeprävalenz um 19 % und die Mortalität um 23 % senkt. Schwere, mit Mortalität verbundene Infektionen des Respirationstraktes in den 2–3 Monaten nach Diarrhoe treten ebenfalls vermindert auf.
Sichelzellanämie Diese Patienten haben einen moderaten Zn-Mangel. Bedingt durch einen hohen Proteinumsatz, resultierend aus der Hämolyse besteht eine erhöhte renale Zn-Ausscheidung. Die klinischen Symptome sind Wachstumsretardierung, Hypogonadismus bei Männern, schlechte Dunkeladaption, zelluläre Immundefizienz und Hyperammonämie.
Depression
Klinische und experimentelle Studien haben einen Zusammenhang zwischen dem verminderten Zn-Statut und neuropsychischen Störungen festgestellt. Obwohl nicht alle Depressionen auf einem Zn-Mangel beruhen und die Zn-Konzentration im Plasma kein akkurater Maßstab des Zn-Status ist, wird empfohlen diesen zu beachten bei Patienten, die symptomatisch für depressive Erkrankungen sind.Inflammation und Infektionen
Zn wird gebunden an Albumin, a2-Makroglobulin und Transferrin transportiert. Bei systemischer Inflammation werden Albumin und Transferrin als negative Akute-Phase-Proteine vermindert synthetisiert, ihre Plasmakonzentration ist vermindert und damit auch die von Zn. Bei Infektionen wird Zn vermehrt in der Leber aufgenommen, so dass die Plasmakonzentration auch hierdurch bedingt abnimmt.Chronische Hämodialyse
Patienten mit chronischer Niereninsuffizienz und Hämodialyse haben häufig Zn-Werte im Plasma unter 0,6 mg/l (9 μmol/l). Es wird deshalb eine orale Substitution von 30–45 mg/Tag empfohlen.Zinkmangel durch Chelatbildner
In einer Fallbeschreibung wurde eine akute Vergiftung durch Kaliumpermanganat (etwa 10 g absolut über 4 Wochen) mit den Chelatbildnern Calcium-Dinatrium-Ethylendiamintetraacetat und Calcium-Trinatrium-pentetat behandelt. Nach 2-wöchiger Therapie kam es zu Acrodermatitis- enteropathica-artigen Hautveränderungen durch einen Zn-Mangel. Die Zn-Konzentration im Serum betrug 0,4 mg/l (6 μmol/l). Innerhalb von 8 Monaten kam es nach Behandlung mit Zn zu einer deutlichen Besserung.
Chronische Lebererkrankungen, Pankreatitis, M. Crohn
Erniedrigte Konzentrationen von Zn im Serum (unter 0,65 mg/l; 10 μmol/l) wurden bei 41 % der Patienten mit Leberzirrhose gemessen und sollen auf porto-systemischen Shunts beruhen. Bei M. Crohn und bei chronischer Pankreatitis ist der Zn-Mangel beschrieben, es liegen aber keine größeren Datenmengen vor.
Acrodermatitis enteropathica
Es handelt sich um eine seltene autosomal rezessive metabolische Störung, die aus einer Mutation des intestinalen Zn-Transporters Zip4 resultiert. Die klinischen Symptome sind Alopecie, Hautstörungen, Diarrhoe, Gewichtsverlust, reduzierte Immunfunktion, neuropsychische Störungen und Hypogonadismus bei Männern. Die Inzidenz beträgt 1 : 500.000.
Die Zink-Homöostase wird über die enterale Resorption und die Zinkaufnahme in der Leber sowie über die renale Ausscheidung reguliert.
Ein Zinkmangel zeigt in der Regel unspezifische Symptome wie Wachstumsstörungen, Adynamie, Infektanfälligkeit,Wundheilungsstörungen, Haarausfall, Ekzeme, brüchige Fingernägel. Auch bei Akne und Neurodermitis gilt der Einfluss von Zink als gesichert. Bei Fertilitätsstörungen gehört die Abklärung eines Zinkmangels mittlerweile zum Standard.
Folgende Funktionsstörungen stehen bei einem Zinkmangel im Vordergrund:
Sinnesorgane
- Hell-/Dunkeladaptionsstörungen, Nachtblindheit
- Geruchs- und Geschmacksstörungen
- Innenohrschwerhörigkeit
- Wundheilungsstörungen, erythematöse und pustulöse Veränderungen
- Haarausfall
- Depressionen
- Hyperaktivität
- Lernschwäche
- Lethargie, Apathie
- Reduzierte Thymulinspiegel
- Verminderte Antikörperproduktion
- Erhöhte Infektanfälligkeit
- Atrophische Veränderungen und Durchfälle (Malabsorptionssymptome)
- Gewichtsverlust
- Kachexie
- Hyperammonämie
- Wachstumsstörungen
- Verzögerung der sexuellen Reife
- Potenzstörungen
- Gonadenunterfunktion
- Oligospermie
- Blutbildungsanämie
- Blutgerinnungsstörungen
Diagnostik
Die Blutentnahme muss nüchtern erfolgen, da die Zinkkonzentration nach Nahrungsaufnahme abfällt. Hämolyse führt aufgrund der 10-fachen Zinkkonzentration in den Erythrozyten zu falsch hohen Serumkonzentrationen. Daher muss auch die Zentrifugation des Vollbluts zur Serumgewinnung möglichst innerhalb von 2 Stunden erfolgen.Bei Absinken der Zinkkonzentrationen im Serum liegt bereits ein signifikanter Zinkmangel vor, da im Körper Zinkreserven in Muskulatur und Knochen vorliegen. Prinzipiell ist der Zinkgehalt z. B. im Muskelgewebe oder in den Haaren aussagekräftiger zur Beurteilung des Zinkstatus, aber in der täglichen Praxis sicher zu aufwendig.
Schwangerschaft
Während Schwangerschaft und Laktation beträgt der tägliche Zn-Bedarf 12–13 mg. Zn wird vorwiegend in den letzten 10–12 Wochen von der Mutter auf das Kind übertragen und in den letzten 3 Wochen werden täglich 0,5–0,75 mg vom Kind aufgenommen. Nach der Entbindung benötigen die Neugeborenen die ersten Wochen 0,3–0,5 mg pro kg und Tag.
Parenterale Ernährung (PE)
Patienten mit PE benötigen, abhängig von der jeweiligen Situation, folgende Zn-Substitution:Liegt kein gastrointestinaler Verlust vor, wird eine Gabe von 3–4 mg/Tag empfohlen.Bei Vorliegen von Fisteln, Diarrhoe oder intestinaler Drainage die Gabe von 12 mg pro Liter Flüssigkeitsverlust.Bei Verbrennungen 36 mg/Tag.Kleinkinder 0,3 mg, ältere Kinder 0,05 mg und in der Wachstumsphase 0,1 mg jeweils pro kg Körpergewicht und Tag.Diarrhoe
Die Diarrhoe ist die zweithäufigste Todesursache bei Kindern unter 5 Jahren. Deshalb haben die WHO und die UNICEF die Gabe von Zn für 10–14 Tage während und nach der Episode empfohlen. Eine Metaanalyse zeigt, dass die Zn-Gabe die Diarrhoeprävalenz um 19 % und die Mortalität um 23 % senkt. Schwere, mit Mortalität verbundene Infektionen des Respirationstraktes in den 2–3 Monaten nach Diarrhoe treten ebenfalls vermindert auf.
Sichelzellanämie Diese Patienten haben einen moderaten Zn-Mangel. Bedingt durch einen hohen Proteinumsatz, resultierend aus der Hämolyse besteht eine erhöhte renale Zn-Ausscheidung. Die klinischen Symptome sind Wachstumsretardierung, Hypogonadismus bei Männern, schlechte Dunkeladaption, zelluläre Immundefizienz und Hyperammonämie.
Depression
Klinische und experimentelle Studien haben einen Zusammenhang zwischen dem verminderten Zn-Statut und neuropsychischen Störungen festgestellt. Obwohl nicht alle Depressionen auf einem Zn-Mangel beruhen und die Zn-Konzentration im Plasma kein akkurater Maßstab des Zn-Status ist, wird empfohlen diesen zu beachten bei Patienten, die symptomatisch für depressive Erkrankungen sind.Inflammation und Infektionen
Zn wird gebunden an Albumin, a2-Makroglobulin und Transferrin transportiert. Bei systemischer Inflammation werden Albumin und Transferrin als negative Akute-Phase-Proteine vermindert synthetisiert, ihre Plasmakonzentration ist vermindert und damit auch die von Zn. Bei Infektionen wird Zn vermehrt in der Leber aufgenommen, so dass die Plasmakonzentration auch hierdurch bedingt abnimmt.Chronische Hämodialyse
Patienten mit chronischer Niereninsuffizienz und Hämodialyse haben häufig Zn-Werte im Plasma unter 0,6 mg/l (9 μmol/l). Es wird deshalb eine orale Substitution von 30–45 mg/Tag empfohlen.Zinkmangel durch Chelatbildner
In einer Fallbeschreibung wurde eine akute Vergiftung durch Kaliumpermanganat (etwa 10 g absolut über 4 Wochen) mit den Chelatbildnern Calcium-Dinatrium-Ethylendiamintetraacetat und Calcium-Trinatrium-pentetat behandelt. Nach 2-wöchiger Therapie kam es zu Acrodermatitis- enteropathica-artigen Hautveränderungen durch einen Zn-Mangel. Die Zn-Konzentration im Serum betrug 0,4 mg/l (6 μmol/l). Innerhalb von 8 Monaten kam es nach Behandlung mit Zn zu einer deutlichen Besserung.
Chronische Lebererkrankungen, Pankreatitis, M. Crohn
Erniedrigte Konzentrationen von Zn im Serum (unter 0,65 mg/l; 10 μmol/l) wurden bei 41 % der Patienten mit Leberzirrhose gemessen und sollen auf porto-systemischen Shunts beruhen. Bei M. Crohn und bei chronischer Pankreatitis ist der Zn-Mangel beschrieben, es liegen aber keine größeren Datenmengen vor.
Acrodermatitis enteropathica
Es handelt sich um eine seltene autosomal rezessive metabolische Störung, die aus einer Mutation des intestinalen Zn-Transporters Zip4 resultiert. Die klinischen Symptome sind Alopecie, Hautstörungen, Diarrhoe, Gewichtsverlust, reduzierte Immunfunktion, neuropsychische Störungen und Hypogonadismus bei Männern. Die Inzidenz beträgt 1 : 500.000.